在探究光照强度与光合作用总产物的相互关系时,某研究人员借用了德国植物学家萨克斯证明植物的光合作用产生淀粉的实验方案,做了如下实验:
I、[实验原理 ]
在一定范围内随光照强度的增加,光合速率增强,光合总产物增加。
II、[实验步骤]
(1)选15株长势相似的天竺葵分成5组,在每株相同位置选出1片叶片,在主脉的一侧用锡箔纸遮光处理。分别用100W、200W、300W、400W、500W的冷光源在距离植物____ (填“相同”或“不同”)处照射2小时,其他条件均相同。2小时后,用打孔器在每片叶片主脉两侧对称位置各取5片圆形小叶片烘干称重,取平均值。用X表示曝光一侧的质量,Y表示遮光一侧的质量。计算得出光合总产物的相对值,结果如下表。
III、[结果与讨论]
(2)用X、Y表示2小时内圆形小叶片光合总产物的质量______________ 。
(3)在如下的坐标系中画出圆形小叶片光合总产物的相对值随光照强度变化的曲线________ 。
(4)当光照强度大于400W之后,光照强度继续增加,圆形小叶片的光合总产物不再增加。若要继续提高光合速率,可采用的措施是_______________________ 。
(5)与100W的光照强度相比,光照强度为 300W 时叶片光合作用光反应产生的[H]、ATP量增加,并提供给暗反应,导致____ (填“C3”或“C5 ")减少。
(6)在统计数据时发现,第二组中有 2 株数据偏差较大。经分析可能是植物自身的色素含量造成的,通过对叶绿体色素的提取及纸层析法分离后,以观察到滤纸条上色素带的_____________ 作为判断依据。
(7)常规测定植物光合速率的方法是:将植物叶片先后放置在无光及有光条件下处理后,然后再测量和统计植物的实际光合速率。与常规的实验方法相比,本实验对植物叶片的处理方法,可以避免_________ 等干扰因素对实验结果的影响。
I、[实验原理 ]
在一定范围内随光照强度的增加,光合速率增强,光合总产物增加。
II、[实验步骤]
(1)选15株长势相似的天竺葵分成5组,在每株相同位置选出1片叶片,在主脉的一侧用锡箔纸遮光处理。分别用100W、200W、300W、400W、500W的冷光源在距离植物
III、[结果与讨论]
(2)用X、Y表示2小时内圆形小叶片光合总产物的质量
(3)在如下的坐标系中画出圆形小叶片光合总产物的相对值随光照强度变化的曲线
(4)当光照强度大于400W之后,光照强度继续增加,圆形小叶片的光合总产物不再增加。若要继续提高光合速率,可采用的措施是
(5)与100W的光照强度相比,光照强度为 300W 时叶片光合作用光反应产生的[H]、ATP量增加,并提供给暗反应,导致
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(7)常规测定植物光合速率的方法是:将植物叶片先后放置在无光及有光条件下处理后,然后再测量和统计植物的实际光合速率。与常规的实验方法相比,本实验对植物叶片的处理方法,可以避免
更新时间:2016-11-26 09:48:28
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【推荐1】叶绿体是光合作用的场所。下图表示光合作用过程,下表表示不同光照条件下某植物的部分生长指标。图中的磷酸转运器是叶绿体膜上的重要蛋白质。在有光条件下,磷酸转运器将卡尔文循环产生的磷酸丙糖不断运至细胞质用于蔗糖合成,同时将释放的Pi运至叶绿体基质。请回答下列问题。
注:括号内的百分数以强光照的数据作为参照。
(1)在“光合色素的提取与分离”活动中加入适量CaCO3的目的是__________ ,从而避免光反应中其吸收的__________ 光减少而降低光合速率。
(2)C进入叶绿体后,与____________ 结合参加卡尔文循环,该过程需要光反应提供的___________ 。卡尔文循环产生的磷酸丙糖__________ (填“大部分”或“小部分”)运至叶绿体外并转变成蔗糖。
(3)据图分析:若磷酸转运器的活性受抑制,会使叶绿体内淀粉含量___________ 。
(4)据表分析:该植物“应对”弱光光照的生长“策略”有___________ 、__________ 。
光照强度 | 平均叶面积/cm2 | 气孔密度(个·mm-2) | 净光合速率(μmolCO2·m-2·g-1) |
强 | 13.6(100%) | 826(100%) | 4.33(100%) |
中 | 20.3(149%) | 768(93%) | 4.17(96%) |
弱 | 28.4(209%) | 752(91%) | 3.87(89%) |
(1)在“光合色素的提取与分离”活动中加入适量CaCO3的目的是
(2)C进入叶绿体后,与
(3)据图分析:若磷酸转运器的活性受抑制,会使叶绿体内淀粉含量
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【推荐2】下面是油菜的叶肉细胞进行光合作用的过程示意图。
(1)色素分子主要分布在叶绿体______ ,可以用______ 提取色素。
(2)图中A过程,为B过程提供ATP和[②]______ 。
(3)如果在各种条件都很适宜的情况下,突然除去CO2,短期内可以测出C5分子的含量变化是______ 。
(4)为油菜提供14CO2,一段时间后______ (填“能”或“不能”)在脂肪中检测到14C。
(1)色素分子主要分布在叶绿体
(2)图中A过程,为B过程提供ATP和[②]
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【推荐3】某研究小组研究不同强度远红光对黄瓜幼苗光合作用特征的影响,结果如下表。请回答下列问题:
(1)若要分离叶绿体中的光合色素,通常用____ (填方法),叶绿素在光反应中的作用主要是____ 。
(2)随着远红光比例的增加,叶绿素含量逐渐降低,推测其原因是____ 。结合表格中数据,推测随着远红光比例的增加,净光合速率逐渐下降的原因是____ 。
(3)结合表格中信息可以得出____ 处理有利于黄瓜的工厂化育苗。根据题意总结出光在植物生长中的作用有____ (至少答出两点)。
L-FR(低远红光组) | M-FR(中远红光组) | H-FR(高远红光组) | |
胞间CO2浓度(μmol·mol-1) | 320 | 330 | 430 |
气孔导度/(μmol·m-2·s-1) | 0.016 | 0.017 | 0.023 |
叶绿素含量/(mg·L-1) | 17.4 | 16.1 | 12.7 |
净光合速率/(μmol·m-2·s-1) | 1.8 | 1.7 | 1.3 |
(2)随着远红光比例的增加,叶绿素含量逐渐降低,推测其原因是
(3)结合表格中信息可以得出
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【推荐1】光不仅是光合作用的能量来源,也是一种调控光合作用的环境信号。回答下列问题。
(1)光合作用过程中,光能先转化为储存在____ 与____ 中的化学能,之后在____ (场所)中进一步转化为储存在糖类等有机物中的化学能。
(2)光照条件下,光信号可通过光敏色素等光受体调控K⁺转运蛋白,使保卫细胞膨胀,进而引起气孔开启。推测保卫细胞膨胀的机制是____ 。
(3)暗反应过程需要Rubisco蛋白的参与,光信号可通过光敏色素等光受体提高细胞核中____ 水平,进而可增加Rubisco蛋白的含量。
(4)短时间黑暗处理后,将植物再次转移到适宜的光照条件下,光合速率起初很低,过一段时间才逐渐升高,其原因可能为____ (答出2点即可)。
(1)光合作用过程中,光能先转化为储存在
(2)光照条件下,光信号可通过光敏色素等光受体调控K⁺转运蛋白,使保卫细胞膨胀,进而引起气孔开启。推测保卫细胞膨胀的机制是
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【推荐2】下面是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意图,其中①~⑤为生理过程,a~f为物质名称。请回答下列问题:
(1)图中很多化学反应的进行都离不开酶,一般来说,酶是活细胞产生的具有催化作用的___ 。
(2)图中物质e和g分别是___ 和___ 。
(3)若突然停止光照,则图中h的含量将__ (填“增加”,“减少”或“不变”)
(4)该叶肉细胞有氧呼吸与无氧呼吸完全相同的阶段是___ (填图中序号),⑤过程为发生的场所是___ 。
(5)该细胞光合作用过程中产生了1 mol的物质b,将其全部用于有氧呼吸,则可消耗葡萄糖___ mol.图中②阶段的能量变化是___ 。
(1)图中很多化学反应的进行都离不开酶,一般来说,酶是活细胞产生的具有催化作用的
(2)图中物质e和g分别是
(3)若突然停止光照,则图中h的含量将
(4)该叶肉细胞有氧呼吸与无氧呼吸完全相同的阶段是
(5)该细胞光合作用过程中产生了1 mol的物质b,将其全部用于有氧呼吸,则可消耗葡萄糖
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【推荐3】下图是植物光合作用过程的示意图,中字母代表物质。请回答下列问题:
(1)在植物叶肉细胞中,图中过程I发生的场所是____________ ;过程Ⅱ发生的场所是____________ 。该过程储存在葡萄糖中的能量最终来自__________________ 。
(2)物质C、D分别是____________ 。叶肉细胞从外界吸收的E首先与细胞内的C5结合,该过程被称为__________________ 。
(3)在夏季晴朗上午,过程I产生的B的去向是__________________ 。在10:00~12:00,部分植物光合速率明显降低而出现光合午休现象,原因是__________________ 。
(1)在植物叶肉细胞中,图中过程I发生的场所是
(2)物质C、D分别是
(3)在夏季晴朗上午,过程I产生的B的去向是
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解题方法
【推荐1】毛白杨、垂柳、白蜡是北京市公园绿地上的主要树种。研究人员在夏季晴朗的某一天测量了海淀公园这三种林木冠层叶片的净光合速率(单位面积的叶片在单位时间内吸收CO2的量),结果如图。
(1)如图所示,不同种类植物的净光合速率曲线不同。据图分析,13:00________ 的净光合速率出现低谷,推测其原因是夏季中午温度较高,________ ,致使光合作用的______ 反应阶段受到限制。约18:00其净光合速率为零,原因是此时_________________ 。
(2)绿地林木通过光合作用可吸收大气CO2释放O2,此外还有增加空气湿度等作用,有助于优化公园的小气候环境。研究人员测定了上述三种植物一天中相关生理指标的平均值,结果如下表
①三种植物所处环境大气中的(CO2浓度相等,比较表中三者相关数据,推测垂柳胞间CO2浓度显著高于另外两者的原因是________________ 。
②据表格数据分析,对公园小气候环境优化效果最佳的林木为____________ ,判断依据是______________ 。
(1)如图所示,不同种类植物的净光合速率曲线不同。据图分析,13:00
(2)绿地林木通过光合作用可吸收大气CO2释放O2,此外还有增加空气湿度等作用,有助于优化公园的小气候环境。研究人员测定了上述三种植物一天中相关生理指标的平均值,结果如下表
树种 | 净光合速率 (μmolCO2·m2s-1) | 蒸腾速率 mmolH₂O·m2s-1 | 胞间CO₂浓度μmolCO₂·mol-1 | 气孔开放程度 (molH2O·m2s-1) |
毛白杨 | 12.8 | 1.46 | 272 | 0.231 |
垂柳 | 10.0 | 1.31 | 295 | 0.201 |
白蜡 | 12.3 | 1.43 | 275 | 0.225 |
②据表格数据分析,对公园小气候环境优化效果最佳的林木为
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【推荐2】早酥梨和红早酥梨是我国西北地区两个优良的梨品种,科研人员选择夏季晴天无云的自然条件研究两种梨光合作用的日变化规律,分别测定了净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs,即气孔的开放程度)等指标,结果如下图所示。请回答下列问题:
(1)图1所示的时间点中,两种梨有机物积累速率最快的是________________ 点。
(2)由图1________________ (填“能”或“不能”)比较早酥梨在7:00和13:00总光合速率的大小,原因是__________________________________________________________________________ 。
(3)由图可以看出,13:00-15:00与17:00-19:00的Pn都下降,请解释原因,前者是_______________ ,后者是_______________ 。
(4)在9:00时,若突然阴天,短时间内叶肉细胞中C3含量的变化是_______________ ,原因是_______________ 。
(1)图1所示的时间点中,两种梨有机物积累速率最快的是
(2)由图1
(3)由图可以看出,13:00-15:00与17:00-19:00的Pn都下降,请解释原因,前者是
(4)在9:00时,若突然阴天,短时间内叶肉细胞中C3含量的变化是
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【推荐3】以川东北丘陵地区生境I(林内)、生境Ⅱ(林窗)和生境Ⅲ(林缘)下的密蒙花为研究对象,分别测定记录净光合速率(Pn)和胞间CO2浓度(Ci)等主要光合参数(如图)。为今后深入研究密蒙花精细化栽培技术,提高密蒙花的生态适应性提供理论基础。假设测量期间,呼吸速率变化不明显。请回答相关问题。(1)从叶片中提取叶绿素可使用___ (填试剂)。
(2)已知弱光下,叶绿素a向叶绿素b的转化速度会加快,叶绿素a/叶绿素b的值可反映植物对光能的利用能力,值越小说明植物利用弱光的能力越___ (填“强”或“弱”)。
(3)据图分析,密蒙花叶片净光合速率日变化曲线生境Ⅲ为___ (填“双峰”或“单峰”)型,在净光合速率降低时伴随胞间CO2浓度的增高,出现“午休”现象,光合速率降低的可能原因是___ 。
(4)结合图表,密蒙花更适合生长在___ (填“林内”“林窗”或“林缘”)。
(2)已知弱光下,叶绿素a向叶绿素b的转化速度会加快,叶绿素a/叶绿素b的值可反映植物对光能的利用能力,值越小说明植物利用弱光的能力越
(3)据图分析,密蒙花叶片净光合速率日变化曲线生境Ⅲ为
(4)结合图表,密蒙花更适合生长在
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【推荐1】改变光照强度,对甲乙两种植物的相关生理过程进行了测定,得到了下表数据(光照强度的单位为千勒克斯,C02的吸收和释放速度的单位不作要求):
(1)当光照强度3千勒克斯时,叶片释放氧气的速度甲比乙______ 。当光照强度为10千勒克斯时,叶绿体产生O2的速度甲比乙______ 。
(2)上图1所示装置可以测定一些生理活动强度,回答相关问题(仅考虑以葡萄糖为呼吸作用底物):
①若甲烧杯中为酵母菌培养液,乙烧杯中为NaOH溶液,则液滴会向______ 移动,单位时间内移动的距离可代表酵母菌______ 的强度.
②若甲烧杯中为小球藻培养液,乙烧杯中为CO2缓冲溶液,装置置于一定的光照强下,若液滴向右移动,单位时间内移动的距离可以代表小球藻______ 的强度。
③若甲烧杯中为小球藻培养液,乙烧杯中为CO2缓冲溶液,装置置于黑暗中,则液滴会向______ 移动,单位时间内移动的距离可以代表小球藻______ 的强度。
(1)当光照强度3千勒克斯时,叶片释放氧气的速度甲比乙
(2)上图1所示装置可以测定一些生理活动强度,回答相关问题(仅考虑以葡萄糖为呼吸作用底物):
①若甲烧杯中为酵母菌培养液,乙烧杯中为NaOH溶液,则液滴会向
②若甲烧杯中为小球藻培养液,乙烧杯中为CO2缓冲溶液,装置置于一定的光照强下,若液滴向右移动,单位时间内移动的距离可以代表小球藻
③若甲烧杯中为小球藻培养液,乙烧杯中为CO2缓冲溶液,装置置于黑暗中,则液滴会向
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【推荐2】某同学利用黑藻探究“光照强度对光合速率的影响”,设计实验装置如图乙所示。图甲表示在一定光强度下装置乙中黑藻叶肉细胞的部分代谢过程,其中a、b、c、d代表不同的细胞结构,①〜⑤代表不同的物质。请回答:
(1)图甲结构a、b、c中存在光合色素的是________________ (用字母表示),提取和分离光合色素依次用________________ (填试剂)。
(2)图甲中①在b内参与有氧呼吸的________________ 阶段,④代表________________ (填物质),能够产生⑤的细胞器有________________ (用字母表示)。
(3)若适宜光强度下,图乙装置中有色小液滴向右移动。当C02浓度突然降低,则短期内叶绿体中C5的含量将________________ (填“增加”“减少”或“不变”)。一定时间内有色小液滴的移动距离代表一定量的黑藻单位时间内________________ 的量。本实验要设置对照实验校正外界环境引起的误差,如何设置?______________________________ 。
(4)实验室探究光照强度对水稻生理代谢的影响时,实验测得相关生理代谢数据:黑暗条件下,CO2释放量为0.4mol/cm2叶•小时,光照强度为2.5千勒克司时O2释放量是1.Omol/cm2叶•小时,则水稻光合作用固定的CO2量是______________ (mol/cm2叶•小时)。
(1)图甲结构a、b、c中存在光合色素的是
(2)图甲中①在b内参与有氧呼吸的
(3)若适宜光强度下,图乙装置中有色小液滴向右移动。当C02浓度突然降低,则短期内叶绿体中C5的含量将
(4)实验室探究光照强度对水稻生理代谢的影响时,实验测得相关生理代谢数据:黑暗条件下,CO2释放量为0.4mol/cm2叶•小时,光照强度为2.5千勒克司时O2释放量是1.Omol/cm2叶•小时,则水稻光合作用固定的CO2量是
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【推荐3】某小组欲探究光照强度对光合作用强度的影响,将某绿色植物放在温度适宜的密闭容器内(如图1所示),经黑暗处理后置于10W的LED灯光照下并测量容器内氧气的变化量,测量的结果如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中,若不改变灯泡的功率,可通过__________ 来调节光照强度。
(2)图2中,B点时,叶肉细胞内的光合作用速率__________ (填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用速率,理由是__________ 。
(3)如果该植物的呼吸速率保持不变,则在5~15min内,该植物光合作用产生的氧气量是__________ mol。
(4)菜农们常采用夜间降低大棚温度的方法提高蔬菜产量,试说明这样做的科学依据是__________ 。但是有一些菜农急功近利,将夜间温度降到10℃之下,其结果是大棚的蔬菜产量反而下降很多,请你分析可能的原因__________ 。
(1)图1中,若不改变灯泡的功率,可通过
(2)图2中,B点时,叶肉细胞内的光合作用速率
(3)如果该植物的呼吸速率保持不变,则在5~15min内,该植物光合作用产生的氧气量是
(4)菜农们常采用夜间降低大棚温度的方法提高蔬菜产量,试说明这样做的科学依据是
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